ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA ICS 21.020 Červenec 2011 Techniky analýzy spolehlivosti Analýza stromu událostí (ETA) ČSN EN 62502 01 0676 idt IEC 62502:2010 Analysis techniques for dependability Event tree analysis (ETA) Techniques d,analyse de la sureté de fonctionnement Analyse par arbre d,événement (AAE) Verfahren zur Analyse der Zuverlässigkeit Ereignisbaumanalyse (ETA) Tato norma je českou verzí evropské normy EN 62502:2010. Překlad byl zajištěn Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Má stejný status jako oficiální verze. This standard is the Czech version of the European Standard EN 62502:2010. It was translated by Czech Office for Standards, Metrology and Testing. It has the same status as the official version. Národní předmluva Informace o citovaných normativních dokumentech IEC 60050-191:1990 zavedena v ČSN IEC 50(191):1993 (01 0102) Medzinárodný elektrotechnický slovník Kapitola 191: Spožahlivosť a akosť služieb IEC 61025:2006 zavedena v ČSN EN 61025:2007 (01 0676) Analýza stromu poruchových stavů (FTA) Informativní údaje z IEC 62502:2010 Mezinárodní norma IEC 62502 byla připravena technickou komisí IEC 56: Spolehlivost. Text této normy vychází z těchto dokumentů: FDIS 56/1380/FDIS Zpráva o hlasování 56/1389/RVD Úplné informace o hlasování při schvalování této normy je možné nalézt ve zprávě o hlasování uvedené v tabulce. Tato publikace byla navržena v souladu s Částí 2 Směrnic ISO/IEC. Komise rozhodla, že se obsah této publikace nebude měnit až do data stability vyznačeného na
webové stránce IEC s adresou http://webstore.iec.ch v údajích týkajících se této publikace. Po tomto datu bude tato publikace buď znovu potvrzena, zrušena, nahrazena revidovaným vydáním, nebo změněna. Souvisící ČSN ČSN EN 31010:2011 (01 0352) Management rizik Techniky posuzování rizik ČSN IEC 60300-3-1:2003 (01 0690) Management spolehlivosti Část 3-1: Pokyn k použití Techniky analýzy spolehlivosti Metodický pokyn ČSN EN 60812:2007 (01 0675) Techniky analýzy bezporuchovosti systémů Postup analýzy způsobů a důsledků poruch (FMEA) ČSN EN 61078:2007 (01 0677) Techniky analýzy spolehlivosti Blokový diagram bezporuchovosti a booleovské metody ČSN EN 61165:2007 (01 0691) Použití Markovových technik ČSN EN 61508 (soubor) (18 0301) Funkční bezpečnost elektrických/elektronických/programovatelných elektronických systémů souvisejících s bezpečností ČSN EN 61511-3:2005 (18 0303) Funkční bezpečnost Bezpečnostní přístrojové systémy pro sektor průmyslových procesů Část 3: Pokyn pro stanovení požadované úrovně integrity bezpečnosti ČSN EN 61703:2002 (01 0607) Matematické výrazy pro ukazatele bezporuchovosti, pohotovosti, udržovatelnosti a zajištěnosti údržby ČSN EN 62429:2008 (01 0647) Růst bezporuchovosti Zkoušení namáháním pro zjišťování časných poruch v jedinečných složitých systémech ČSN EN 62508:2011 (01 0681) Návod pro lidská hlediska spolehlivosti ČSN ISO 3534-1:2010 (01 0216) Statistika Slovník a značky Část 1: Obecné statistické termíny a termíny používané v pravděpodobnosti Vypracování normy Zpracovatel: RNDr. Jaroslav Matějček, CSc., IČ 41127749 ve spolupráci s Centrem pro jakost a spolehlivost výroby www.cqr.cz Technická normalizační komise: TNK 5 Spolehlivost Pracovník Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví: Ing. Jindřich Šesták EVROPSKÁ NORMA EN 62502 EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM Říjen 2010 ICS 21.020 Techniky analýzy spolehlivosti Analýza stromu událostí (ETA) (IEC 62502:2010) Analysis techniques for dependability Event tree analysis (ETA) (IEC 62502:2010) Techniques d,analyse de la sureté de fonctionnement Analyse par arbre d,événement (AAE) (CEI 62502:2010) Verfahren zur Analyse der Zuverlässigkeit Ereignisbaumanalyse (ETA) (IEC 62502:2010) Tato evropská norma byla schválena CENELEC 2010-11-01. Členové CENELEC jsou povinni splnit Vnitřní předpisy CEN/CENELEC, v nichž jsou stanoveny podmínky, za kterých se musí této evropské normě bez jakýchkoliv modifikací dát status národní normy. Aktualizované seznamy a bibliografické citace týkající se těchto národních norem lze obdržet na vyžádání v Ústředním sekretariátu nebo u kteréhokoliv člena CENELEC. Tato evropská norma existuje ve třech oficiálních verzích (anglické, francouzské, německé). Verze v každém jiném jazyce přeložená členem CENELEC do jeho vlastního jazyka, za kterou zodpovídá a kterou notifikuje Ústřednímu sekretariátu, má stejný status jako oficiální verze. Členy CENELEC jsou národní elektrotechnické komitéty Belgie, Bulharska, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty, Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojeného království, Španělska, Švédska a Švýcarska. CENELEC Evropský výbor pro normalizaci v elektrotechnice European Committee for Electrotechnical Standardization Comité Européen de Normalisation Electrotechnique Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung Řídicí centrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brusel Předmluva 2010 CENELEC Veškerá práva pro využití v jakékoli formě a jakýmikoli prostředky jsou celosvětově vyhrazena členům CENELEC. Ref. č. EN 62502:2010 E Text dokumentu 56/1380/FDIS, budoucího 1. vydání normy IEC 62502, vypracovaný v technické komisi IEC TC 56 Spolehlivost, byl předložen k paralelnímu hlasování IEC-CENELEC a byl schválen CENELEC jako EN 62502 dne 2010-11-01. Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. CEN a CENELEC nelze činit odpovědnými za identifikaci libovolného patentového práva nebo všech takových patentových práv. Byla stanovena tato data:
nejzazší datum zavedení EN na národní úrovni vydáním identické národní normy nebo vydáním oznámení o schválení EN k přímému používání jako normy národní (dop) 2011-08-01 nejzazší datum zrušení národních norem, které jsou s EN v rozporu (dow) 2013-11-01 Přílohu ZA doplnil CENELEC. Oznámení o schválení Text mezinárodní normy IEC 62502:2010 byl schválen CENELEC jako evropská norma bez jakýchkoliv modifikací. Obsah Strana Úvod 9 1 Předmět normy 10 2 Citované normativní dokumenty 10 3 Termíny, definice, zkratky a značky 10 3.1 Termíny a definice 10 3.2 Zkratky a značky 11 3.2.1 Zkratky 11 3.2.2 Značky 12 4 Všeobecný popis 12 5 Přínosy a omezení analýzy ETA 13 5.1 Přínosy 13 5.2 Omezení 14 6 Vztah k jiným technikám analýzy 14 6.1 Kombinace analýz ETA a FTA 14 6.2 Analýza ochranných vrstev (LOPA) 15 6.3 Kombinace s jinými technikami 15 7 Rozvoj stromů událostí 16 7.1 Všeobecně 16 7.2 Kroky v analýze ETA 16
7.2.1 Postup 16 7.2.2 Krok 1: Vymezení systému nebo činnosti, které jsou předmětem zájmu 16 7.2.3 Krok 2: Identifikace iniciačních událostí, které jsou předmětem zájmu 17 7.2.4 Krok 3: Identifikace zmírňujících faktorů a fyzických jevů 17 7.2.5 Krok 4: Vymezení posloupností a výstupů a jejich kvantifikace 18 7.2.6 Krok 5: Analýza výstupů 18 7.2.7 Krok 6: Použití výsledků analýzy ETA 19 8 Vyhodnocení 19 8.1 Předběžné poznámky 19 8.2 Kvalitativní analýza Řídicí závislosti 20 8.2.1 Všeobecně 20 8.2.2 Funkční závislosti 20 8.2.3 Konstrukční nebo fyzické závislosti 21 8.3 Kvantitativní analýza 23 8.3.1 Nezávislá posloupnost událostí 23 8.3.2 Propojení se stromy poruchových stavů a booleovská redukce 24 9 Dokumentace 25 Příloha A (informativní) Grafická reprezentace 26 Příloha B (informativní) Příklady 27 Bibliografie 38 Příloha ZA (normativní) Normativní odkazy na mezinárodní publikace a na jim příslušející evropské publikace 41 Obrázek 1 Proces rozvoje stromů událostí 13 Obrázek 2 Jednoduchá grafická reprezentace stromu událostí 20 Obrázek 3 Funkční závislosti ve stromech událostí 21 Obrázek 4 Modelování konstrukčních nebo fyzických závislostí 22 Obrázek 5 Posloupnost událostí 23 Strana
Obrázek 6 Propojení se stromy poruchových stavů 24 Obrázek A.1 Často používaná grafická reprezentace stromů událostí 26 Obrázek B.1 Strom událostí pro typický požární incident v budově dieselového generátoru 28 Obrázek B.2 Zjednodušený strom událostí pro vznik požáru 29 Obrázek B.3 Systém železničního přejezdu (LX) 30 Obrázek B.4 Analýza ETA pro systém železničního přejezdu 32 Obrázek B.5 Jednoduchý příklad 34 Obrázek B.6 Strom poruchových stavů pro poruchu systému 1 35 Obrázek B.7 Strom poruchových stavů pro poruchu systému 2 35 Obrázek B.8 Modifikovaný strom událostí 36 Obrázek B.9 Strom událostí se seskupenými poruchovými stavy 37 Tabulka A.1 Grafické prvky 26 Tabulka B.1 Značky používané v příloze B 29 Tabulka B.2 Přehled systému 31 Tabulka B.3 Parametry snížení rizika pro nehody z obrázku B.4 33 Úvod V této mezinárodní normě jsou stanoveny základní principy a postupy techniky spolehlivosti známé jako analýza stromu událostí (ETA Event Tree Analysis). V normě IEC 60300-3-1 je technika ETA výslovně uvedena jako vhodná metoda pro všeobecné posuzování spolehlivosti. Tato metoda se též používá pro studie analýzy rizika a bezpečnosti. Technika ETA je stručně popsána též v IEC 60300-3-9. Základní principy této metodiky se nezměnily od vypracování koncepce techniky ETA v šedesátých letech dvacátého století. ETA byla poprvé úspěšně použita v jaderném průmyslu ve studii vypracované americkou komisí U.S. Nuclear Regulatory Commission v tak zvané zprávě WASH 1400 v roce 1975 [31] 1. V následujících letech se technice ETA dostalo širokého přijetí jako vyzrálé metodice pro analýzu spolehlivosti a rizika a tato technika se používá v rozmanitých průmyslových odvětvích sahajících od leteckého průmyslu, přes jaderná zařízení, automobilový průmysl, chemický zpracovatelský průmysl, těžbu ropy a plynu na pobřeží a v moři až po obranný průmysl a přepravní systémy. Narozdíl od jiných technik spolehlivosti, jako je použití Markovova modelování, je ETA založena na relativně elementárních matematických principech. Jak je však zmíněno v IEC 60300-3-1, implementace ETA vyžaduje vysoký stupeň odborných znalostí při použití této techniky. To je zčásti způsobeno skutečností, že je nutné dávat zvlášť pozor na zacházení se závislými událostmi. Kromě toho je možné využít těsné příbuznosti mezi analýzou stromu poruchových stavů (FTA Fault Tree
Analysis) a kvalitativní a kvantitativní analýzou stromů událostí. Tato norma je zaměřena na stanovení ustálených základních principů techniky ETA a na aktuální použití této techniky jako prostředku pro posuzování ukazatelů týkajících se spolehlivosti a rizika systému. 1 Předmět normy V této mezinárodní normě jsou specifikovány ustálené základní principy analýzy stromu událostí (ETA Event Tree Analysis) a poskytuje se v ní návod pro modelování následků iniciační události, jakož i pro kvalitativní a kvantitativní analyzování těchto následků v kontextu ukazatelů týkajících se spolehlivosti a rizika. Tato mezinárodní norma se tedy ve vztahu ke stromům událostí specificky zabývá následujícími tématy: a. b. c. d. e. f. definování základních termínů a popis použití značek a způsobů grafické reprezentace; specifikování procedurálních kroků použitých při konstrukci stromu událostí; rozvedení předpokladů, omezení a přínosů provádění analýzy; identifikování souvislosti s jinými technikami týkajícími se spolehlivosti a rizika a objasnění vhodných oblastí použití; poskytování směrnic pro kvalitativní a kvantitativní hlediska vyhodnocení; poskytování praktických příkladů. Tato norma je vhodná pro všechna průmyslová odvětví, ve kterých je nutné posoudit ukazatele týkající se spolehlivosti a rizika s ohledem na následky iniciační události. Konec náhledu - text dále pokračuje v placené verzi ČSN.